The potential release of hazardous substances from polymer-based products is currently in the focus of environmental policy. Environmental simulations are applied to expose such products to selected aging conditions and to investigate release processes. Commonly applied aging exposure types such as solar and UV radiation in combination with water contact, corrosive gases, and soil contact as well as expected general effects on polymers and additional ingredients of polymer-based products are described. The release of substances is based on mass-transfer processes to the material surfaces. Experimental approaches to investigate transport processes that are caused by water contact are presented. For tailoring the tests, relevant aging exposure types and release quantification methods must be combined appropriately. Several studies on the release of hazardous substances such as metals, polyaromatic hydrocarbons, flame retardants, antioxidants, and carbon nanotubes from polymers are summarized exemplarily. Differences between natural and artificial exposure tests are discussed and demonstrated for the release of flame retardants from several polymers and for biocides from paints. Requirements and limitations to apply results from short-term artificial environmental exposure tests to predict long-term environmental behavior of polymers are presented. Source: https://www.mdpi.com
In einem Fünftel der in Europa für Windenergie geeigneten Gebiete kann es zu Vereisung von Rotorblättern an Windrädern kommen. Dies führt zu einer drastischen Reduzierung der Energieausbeute. Um dies zu verhindern wurde bisher heiße Luft von innen bis in die Spitzen der Rotorblätter geblasen oder die Vorderkanten der Blätter durch eine Widerstandsheizung beheizt. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung hat im Rahmen des EU-Projekts „Windheat“ ein neuartiges Heizsystem für Rotorblätter entwickelt. Das Heizsystem besteht aus mehreren Sensoren, die sich auf der Oberseite des Rotorblatts befinden und einer Heizschicht. Sobald der Sensor Eis registriert, wird die Heizung aktiviert und innerhalb von fünf Sekunden wird das Eis geschmolzen. Die innovative Heizschicht besteht dabei aus Kohlenstoff-Nanotubes und fungiert als Widerstandsheizelement, das durch Anlegen von Strom Wärme abgibt. Dabei wird der Strom fast vollständig in Wärme umgewandelt. Das neuentwickelte Heizverfahren zeichnet sich durch eine höhere Energieeffizienz im Vergleich zur herkömmlichen Heizmethode aus.
Forschende der Technischen Hochschule Köln haben in Kooperation mit dem griechischen Institut Demokritos sowie den Firmen FutureCarbon und Advise eine neuartige, innovative Membrantechnologie zur Gasabtrennung entwickelt. Dabei lag insbesondere die Abtrennung des klimarelevanten CO2 im Fokus. Das Forschungsteam realisiert dafür eine auf Polymer basierende Mixed-Matrix-Membran mit integrierten Kohlenstoff-Nanoröhrchen (Carbon-Nanotubes). Für die Grundbasis der Membran werden Kohlenstoffpartikel in einer flüssigen Polymerlösung mittels eines speziellen Verfahrens, der Redispergierung, aufgelöst. Anschließend wird die Dispersion, also das Gemisch aus Polymerlösung und Carbon-Nanotubes mit Hilfe eines sogenannten Spin Coaters auf ein poröses Trägermaterial aufgetragen. Dabei bildet sich eine gleichmäßige, wenige Mikrometer dicke, aktive Membranschicht aus. Weitere Untersuchungen der Gastrenneigenschaften zeigten, dass die neu entwickelte Membran eine hohe Selektivität, Permeabilität als auch die gewünschte mechanische Stabilität aufweist. Damit lässt sich die Membran unter anderem zur Aufbereitung von Biogas einsetzen, um Verunreinigungen wie CO2 zu entfernen. Dies erhöht die Qualität erheblich und ermöglicht die weitere Nutzung des aufbereiteten Biogases wie zum Beispiel die Einspeisung ins Gasnetz. Damit wird der Einsatz fossiler Energieträger reduziert – das schont Klima und Ressourcen.
Das Projekt "CarboSafe - Sicherheit, Gesundheit und Qualität im Umgang mit CNT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer Technology Services GmbH durchgeführt. Ziel von BTS innerhalb dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung einer personengetragenen Messtechnik und eines Meßstandes zur Konzentrationsbestimmung von Nanopartikeln. Erstellung einer Risikoanalyse für die CNT Herstellung und Verwendung. Darüber hinaus wird eine validierte online Analytik zur Bestimmung der Partikel/Agglomeratgröße der CNT Partikel entwickelt. Über die Charakterisierung des Umweltverhaltens und des ökotoxikologischen Potentials der Partikel und die Erarbeitung von Normungsvorschlägen auf DIN und ISO Ebene, wird die sichere Anwendung von Kohlenstoffnanopartikeln ermöglicht. Durch die umfassende Risikobetrachtung die im Rahmen dieses Arbeitspaketes erstellt wird erfolgt zum ersten Mal eine Lebenszyklusanalyse für im industriellen Maßstab produzierte CNTs. Gerade diese umfassende Betrachtung und Bewertung ist notwendig um evtl. Risiken in der Produktion, Anwendung, und Wiederverwertung zu erkennen. Die im Rahmen dieses Teilprojektes erarbeiteten Techniken, Methoden und Ergebnisse sind an der fordersten Forschungsfront angesiedelt und ermöglichen auch einen Übertrag auf andere ähnliche Fragestellungen bei z.B. anderen nanoskaligen Produktpartikeln.
Das Projekt "CNT's erobern Märkte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Xperion Aerospace GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes CarboCar soll ein Werkstoffsystem geschaffen werden, das den Einsatz von Faser-Kunststoff-Verbunden in Außenhautanwendungen ermöglicht. Gesamtziel ist die Entwicklung und Bewertung von funktionsintegrierten Bauteilen mit Class-A-Oberfläche, .Zur Ableitung von eletrischen Ladungen soll die elektrische Leitfähigkeit von Profilen für die Luftfahrt verbessert werden. 2. Arbeitsplanung In AP 1 wird xperion an der Spezifizierung der Anforderungen im Lastenheft mitarbeiten. Als Luftfahrtzulieferer kennt Xp die Anforderungen der Luftfahrtindustrie sehr genau. In AP 2 wird xperion gemeinsam mit BL die Aspekte der Halbzeugherstellung einbringen.Im Bereich der Halbzeugentwicklung (APS) wird Xp die Verarbeitung der in AP 2 entwickelten Matrixwerkstoffe zur Herstellung von Profilen untersuchen. Dabei sind vor allem die Aspekte der Imprägnierung und Konsolidierung wichtig. In AP 4 übernimmt Xp gemeinsam mit JC die Federführung. 3. Ergebnisverwertung Schätzungen der beiden führenden Luftfahrtunternehmen prognostizieren in den nächsten Jahren einen hohen Bedarf an Bauteilen, die mit automatisierten Fertigungsverfahren hergestellt werden. Auf dieser Basis hat xperion die zu erwartenden Umsätze in die Ressourcenplanung eingearbeitet und damit entsprechend reagiert. Bei xperion werden Umsätze mit den derzeit verfügbaren Materialien von über 20 Mio. Euro pro Jahr erwartet. Eine weitere Umsatzsteigerung um bis zu 19 Mio. Euro pro Jahr wird durch den Einsatz von Nanopartikeln erwartet. Durch den Ersatz von Aluminiumstrukturen, die bis dahin zur Ableitung von statischen Aufladungen genutzt wurden, können weitere Märkte erschlossen werden. Der Einsatz von Erdungskabeln kann durch leitende Strukturen weiter verringert werden. Die Anwendungen bleiben nicht nur auf Profile für Stringer, die im Intervall-Heißpressverfahren hergestellt werden begrenzt, sondern können auch auf Umformtechniken und damit auf jegliche Art von Bauteilen angewendet werden.
Das Projekt "Pflanze am Beispiel TiO2, CeO2, MWCNT und Quantum dots" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AUD Analytik- und Umweltdienstleistungs GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, den Verbleib von Nanopartikeln in Wasseraufbereitungsanlagen zu untersuchen und explizit die mögliche Aufnahme von Nanopartikeln aus Klärschlämmen in Pflanzen zu bewerten. Für Nanopartikel sind Kenntnisse zum geschlossenen Prozessverständnis und Verbleib entlang der Kausalkette der Abwasserbehandlung und Entsorgung während der mechanischen, biologischen und chemischem Reinigung, der Freisetzung über geklärte Wässer bzw. den Klärschlamm, deren weiterer Transport über den Bodenwasserpfad bis in die Pflanze bisher unzureichend. Die Bioverfügbarkeit und die mögliche Einführung von Nanopartikeln in die Nahrungskette aus den der landwirtschaftlichen Verwertung zugeführten Klärschlämmen (Dünger, Landschaftsbau) wird anhand von Untersuchungen zur Partikelaufnahme in Pflanzen untersucht. Die Datenrecherche hat insbesondere die Ermittlung von Untersuchungsergebnissen zu Nanopartikeln in Abwasserbehandlungsanlagen und deren Prozessverhalten zum Gegenstand. Des Weiteren bilden Nanopartikel im Klärschlamm sowie deren Ausbringung in der Landwirtschaft in Bezug auf Umweltverträglichkeit einen Rechercheschwerpunkt. Mittels Laborkläranlagen wird das Prozessverhalten der Nanopartikel in Abwasserbehandlungsanlagen untersucht. Die Bestimmung von Nanopartikeln in den realen Abwässern und Schlämmen von Kläranlagen ist bisher messtechnisch nicht hinreichend gelöst. In Laborkläranlagen sollen deshalb zur Untersuchung der Wirkungspfade bestimmter Nanopartikel Versuchsserien gefahren werden. Dadurch werden grundsätzlich auch Lösungsansätze zur Entfernung von Nanopartikeln aus Abwässern und Klärschlämmen zugänglich. Über eine Auswertung aller durch das Vorhaben erlangten Daten und deren Systematisierung soll eine vollständige Beschreibung der Wirkungspfade ermöglicht werden. Ziel dieses Arbeitspaketes ist die Entwicklung von Bewertungsmethoden und Strategien für die Umweltbewertung von Nanopartikeln in der Prozesskette Abwasser - Klärschlamm - Pflanze.
Das Projekt "CNTs erobern Märkte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Faserverbunde für Luftfahrt und Windkraft - CarboAir" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Durch Einarbeitung von funktionalisierten CNTs in industrieübliche Epoxydharze als sekundäre Füllmaterialien zu Kohlenstoff- bzw. Glasfasern sollen Faserverbundwerkstoffe für die Luftfahrt, die Windkraft sowie die Medizintechnik generiert werden, deren Leistungsfähigkeit weit über den derzeitigen Stand der Technik hinausgeht. Die herausragenden nanoskopischen Eigenschaften der CNTs sollen in makroskopische Anwendungen überführt werden und neue Erkenntnisse über die Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaften der CNTs nutzbar gemacht werden. Bei der BASF werden Technologien zur Funktionalisierung der CNTs erarbeitet. Die CNTs werden durch Anpassung der funktionellen Gruppen hinsichtlich der Dispergierbarkeit in Epoxydharzen und der Kinetik des Härtungsprozesses optimiert (Monat 1-6). Es werden Mustermengen im 10g Maßstab (Monat 6-12) bzw. im 1kg-Maßstab (Monat 19-24) hergestellt, die zur Bestimmung der mechanischen und elektromagnetischen Eigenschaften von Musterbauteilen an Partner abgegeben werden. Abschließend erfolgt die Kostenschätzung für Großprozesse und die Projektbewertung (Monat 25-36). Bei der BASF werden Erkenntnisse (AEs) bezüglich der Herstellung modifizierter CNTs generiert, die für leistungsfähigere Leichtbaumaterialien (Expoxy-Systeme) optimal geeignet sind. Die CNTs werden direkt an die Bedürfnisse der potentiellen Abnehmer angepasst. Die geschätzte Marktgröße für das Jahr 2015 liegt bei 10-12 t CNT/a.
Das Projekt "CarboSafe - Sicherheit, Gesundheit und Qualität im Umgang mit CNT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Biologie V, Lehrstuhl für Umweltbiologie und -chemodynamik durchgeführt. Untersuchung und Bewertung des Umweltrisikopotenzials für die Anwendung von NT. Dabei steht der Verbleib, die Verteilung und Wirkung ausgewählter Nanopartikel in aquatischen Ökosystemen im Fokus. (1) Festlegung der Materialien, die für einen Teil der Verbleibs- und Ökotoxikologie-Versuche radioaktiv funktionalisiert werden sollen. Entwicklung von Dispersionen mit 14C markierten CNT für den Einsatz in den Verbleibs- und Ökotoxikologie-Versuchen (AP0). (2) Alalytische Charakterisierung des Umweltverhaltens der CNT in einem Sediment-Wasser-System im Aquarienmaßstab im Labor mit und ohne Organismen (AP2). (3) Durchführung akuter und chronischer Toxizitätstests (nach OECD Guidelines; AP4). (4) Umweltrisikoabschätzung anhand der Ergebnisse der ökotoxikologischen Untersuchungen und der Messungen der möglichen Exposition (AP6). Die Ergebnisse werden den Kenntnisstand des Umweltrisikos von CNT und allgemein von Nanopartikeln verbessern und werden in Veröffentlichungen aufbereitet. Sie können im Rahmen des Zulassungsverfahrens von Umweltbehörden verwertet werden.
Das Projekt "Faserverbunde für Luftfahrt und Windkraft - CarboAir" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airbus Defence and Space GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel ist es, durch eine gezielte Einarbeitung CNTs in ein luftfahrtzugelassenes Epoxidharz als sekundäre Füllmaterialien zu Kohlenstofffasern neuartige, maßgeschneiderte, quasi dreiphasige faser- bzw. textilverstärkte Faserverbunde für die Luftfahrt zu generieren, deren Leistungsfähigkeit und Werkstoffpotential in Bezug auf Flammschutz und Schadenstoleranz weit über den derzeitigen Stand der Technik und Forschung hinausgeht. 2. Arbeitsplanung In einem ersten Schritt werden die Luftfahrtspezifischen Anforderungen festgelegt (API). Anschliessend werden im Verbundprojekt CNTs modifiziert und in einem Matrixmaterial dispergiert (APII und III). Diese modifizierten Harzsysteme werden via Prepreg Technologie oder bevorzugsweise via ein 'Vacuum assisted Processing' (VAP) Prozess zu Hybride Faserverbunde verarbeitet (AP IV). In ein Iterationsprozess werden diese neue Materialien charakterisiert (AP V) und via neue Prozessentwicklungen weiter optimiert. Die Technologiefähigkeit wird zum Schluss evaluiert via der Konstruktion eines Demonstrators-Bauteils (AP VI), welche anschliessend getestet (AP VI) und bewertet (AP VII) wird. 3. Ergebnisverwertung Obwohl der Einsatz von Faserverbunden in der Luftfahrt große Potentiale mit sich bringen, sind einige Eigenschaften kritisch zu betrachten um dessen Potential völlig auszuschöpfen. Einerseits müssen wegen zunehmender Verwendung von Verbundwerkstoffen, auch näher hin zum Passagierbereich stringente Brandanforderungen erfüllt werden. Die herkömmlichen Verbundwerkstoffe erfüllen diese Anforderungen nicht und können deswegen zurzeit in vielen Anwendungen nicht genutzt werden. Andererseits soll die Schadenstoleranz erhöht werden, das heißt, die Rissweiterbildung soll nach Impakt möglichst gering sein. Für Verbundwerkstoffe mit einer niedrigen Rissweiterbildung können die Wartungsintervalle erhöht werden, welche große Kosteneinsparungen mit sich bringen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 146 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 143 |
| Text | 2 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 3 |
| offen | 143 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 145 |
| Englisch | 22 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 33 |
| Webseite | 113 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 79 |
| Lebewesen & Lebensräume | 86 |
| Luft | 93 |
| Mensch & Umwelt | 146 |
| Wasser | 69 |
| Weitere | 144 |